Methanol ist ein wertvoller Syntheserohstoff in der chemischen Industrie, der auch als Lösungsmittel und Treibstoff Verwendung findet. Künftig könnte Methanol aus pflanzlichen Roh- und Reststoffen einen Teil des derzeit auf fossilen Rohstoffen basierenden Methanols ersetzen. Dazu bedarf es jedoch neuer Verfahren, die nicht so aufwendig und energieintensiv sind, wie es bisher der Fall ist. Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) präsentieren nun eine neue Methode zur nachhaltigen Methanolproduktion aus Biomasse.

Bisher war die Erforschung der Methanolsynthese von Biomasse auf die Vergasung der biogenen Ausgangsstoffe fokussiert. Das heißt, Reststoffe aus der Land- und Forstwirtschaft, aber auch industrielle Abfallprodukte, wie Hydrolysate aus der Papierherstellung, mussten zunächst getrocknet, oftmals gemahlen und anschließend zu großen Vergasungsanlagen gebracht werden.

Direkte Umwandlung von Biomasse in Methanol 

Das von den FAU-Forschenden entwickelte neue Verfahren macht diese Arbeitsschritte überflüssig: Wie die Forschenden in der Fachzeitschrift Green Chemistry berichten, können stattdessen pflanzliche Rest- und Abfallstoffe nunmehr direkt in Methanol umgewandelt werden. Das betrifft nicht nur trockene, sondern auch feuchte Biomasse wie Trester, Grasschnitt, Holzspäne oder Stroh.

Dezentrale Methanolproduktion möglich

Ein weiterer Vorteil: Das neue Verfahren arbeitet unter milden Reaktionsbedingungen und erreicht dabei eine Kohlenstoffausnutzung von rund 80 %. Den Forschenden zufolge lassen sich damit auch kleinere, autarke Anlagen betreiben, die besonders für landwirtschaftliche Betriebe oder Agrargenossenschaften interessant sind. „Die Methanolproduktion kann dezentraler erfolgen als bisher. Für große Landwirtschafts- oder Forstbetriebe oder Agrargenossenschaften kann sich eine Investition in die neue Technologie durchaus lohnen“, sagt Patrick Schühle vom Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik der FAU.

Neue Chancen für Agri-PV

Zudem ermöglicht es die Integration eines Elektrolyseurs, den notwendigen Wasserstoff und Sauerstoff direkt vor Ort aus Wasser zu gewinnen. So kann der Prozess mit regenerativem Strom – beispielsweise aus Photovoltaik oder Windkraft – betrieben werden. Auch für die Agri-Photovoltaik (Agri-PV), die kombinierte Nutzung landwirtschaftlicher Flächen zur Nahrungsmittel- und Stromerzeugung, würde das Verfahren neue wirtschaftliche Chancen bieten, heißt es. Nach Berechnungen des FAU-Teams könnte grünes Methanol mit diesem Ansatz zu vergleichbaren Kosten hergestellt werden wie konventionelles Methanol aus Erdgas. 

bb